走进无人区-在探索中

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走进无人区-在探索中


  尽管有英文表达上的很大障碍,但我仍然比其他同学问的问题多。我认为,作为一个科学家,最重要的是不断探寻在教科书之外的事,对该学科有更深入一层的理解,有能力去独立地思考各种物理现象的本质,面对占压倒优势的反对意见,毫不胆怯地迎接挑战。
  在获得了物理学博士学位以后,许多学校和科学研究部门向我提供了各种职位,一些职位附有优厚的薪金,另一些职位具有比较重要的地位。而我选择了一个可以使我进一步从事研究的工作,那是在瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心,同其他职位相比,它只有1/3的薪金并且任职期只有一年。但我还是选择了这个职位,因为我渴望能够和欧洲核子研究中心的可可尼教授一起工作。他是一个有非凡能力的物理学家,在选择物理学研究课题方面具有特别敏锐的洞察力。他能够以一种清晰和简明的方式阐述复杂的问题。一年以后,我到哥伦比亚大学物理系担任讲师。当时,哥伦比亚大学是从事物理学研究的最好的学校。这所大学有相当多的知名的和有才华的物理学家以及荣获诺贝尔奖金的学者,他们都对物理有极大的兴趣和独特的见解。在欧洲核子研究中心的一年和哥伦比亚大学的两年,对我后来的工作有极大的影响。
  在哥伦比亚大学的第二年,哈佛大学做了一个实验,宣称首次观察到了与量子电动力学预言相违背的实验现象,这个实验随后又被康奈尔大学的一个实验组再次验证了。但是我曾经对量子电动力学理论的完美性及其有关的实验技术的复杂性有深刻的印象。在开始研究这个课题几个月以后,我决定做这个实验。哥伦比亚大学里老资格的同事们、特别是莱德曼教授(他现在是美国费米国家实验室的负责人),都对我完成这个实验的能力表示怀疑。因为在这个领域里我没有经验并且缺乏物质支持。莱德曼教授指出在这个领域工作过的人都拥有庞大的实验组和雄厚的物质来源,这种实验他们已做了很多年,因此,他们已是专家了,而我从没有在这个课题上工作过。不过,他还是友好地允许我能有两年的时间去实现我的想法。当然,当我在8个月内完成了这个实验并且揭示出量子电动力学的正确性的时候,他和其他的人们是非常高兴和惊讶的。这个实验也成为我的同事们(贝克教授、陈敏教授、布格博士等)和我自己所从事一系列实验的基础,这些实验用以系统地研究光子的特性和寻找重光子类粒子。这些研究导致了对核子内部的光的特性和原子内部的电磁特性的更深刻的理解。
  1972年,我感到很可能存在许多有光的特性而又有比较重的质量的粒子,然而,理论上并没有预言这些粒子的存在。我直观上感到没有任何理由认为重光子一定要比质子的质量轻。为了研究更重的光子,我们在布鲁海文国家实验室的高能加速器上设计了一个实验。在设计过程中,特别是在实验进行的时候,我遇到了更多的困难。困难的主要原因是因为我们设计了一个探测器,它具有极精细的质量分辨能力,回此可以用来寻找长寿命的粒子。这个探测器技术复杂而且造价昂贵。而人们的经验和当时的理论的预言都认为如果有质量大于质子的重光子的存在的话,它们的寿命应该是很短的,并且只需要一个简单的探测器。此外,这类实验我以前的老同事莱德曼教授也做过,而他没有发现任何新奇的东西。在极大多数情况下,我做实验是基于我对事物的理解而不是基于理论上的争论。所以,我决定不顾多数的反对而去实现这个实验。